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1、
專題九 聲、光、熱實驗與綜合題
云南三年中考
1.(2014昆明中考)在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中,三(1)班學生在老師的要求下,全班分成7個小組,使用焦距都是10cm的凸透鏡做實驗。最后,老師將各組實驗的結(jié)果畫在了圖中。圖中1和1′、2和2′…7和7′分別表示實驗時各組的物和對應像的位置。請你根據(jù)實驗的要求和圖中的信息,回答下列問題:
(1)實驗時,光具座水平放置,位于光具座上的燭焰的中心、凸透鏡的中心和光屏的中心應該處于__同一高度__。
(2)從__1、2__兩組可以看出,當物體位于一倍焦距和二倍焦距之間時,所成的像是__倒__立的、__放大__的實像。
(3)從6、7
2、兩組可以看出,凸透鏡成虛像時,像與物在__同__側(cè),且像是__正__立的。
(4)由圖可知成實像時,當物遠離凸透鏡,像__靠近__(選填“遠離”或“靠近”)凸透鏡,且像的大小變__小__(選填“大”或“小”)。
2.(2015云南中考21題7分)圖甲是“探究水沸騰時溫度變化特點”的實驗裝置。
(1)實驗中使用的溫度計是利用液體__熱脹冷縮__的性質(zhì)制成的。
(2)從水溫達到90℃開始,每隔0.5min記錄一次水的溫度,數(shù)據(jù)記錄如下表。請在圖乙中繪制出水溫隨時間變化的圖象。
時間/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
溫度/℃
90
3、
92
94
96
98
98
98
98
(3)實驗測得水的沸點是__98__℃,原因是當?shù)卮髿鈮篲_低于__(選填“高于”、“低于”或“等于”)一個標準大氣壓。實驗得到的結(jié)論是:__水沸騰時溫度不變__。
(4)用酒精燈給水加熱是利用__熱傳遞__的方式改變水的內(nèi)能。100g的水溫度由90℃上升到98℃吸收的熱量是__3.36×103__J。[水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃)]
3.(2015玉溪八中模擬)三峽水電站有“照亮半個中國”的美譽,它的年平均發(fā)電量約為8.5×1010kW·h,相當于一座年消耗5×1010kg標準煤的火力發(fā)電站的發(fā)電量。
4、
(1)標準煤的熱值為2.9×107J/kg,完全燃燒5×1010kg標準煤能放出多少熱量;
解:Q=qm=2.9×107J/kg×5×1010kg=1.45×1018J
(2)以三峽水力發(fā)電代替同等的火力發(fā)電,每年會少排CO2氣體1.2×1011kg,這些氣體的體積是多少m3(通常情況下CO2氣體的密度為2kg/m3);
解:由ρ=可得,V===6×1010m3
(3)根據(jù)本題中的數(shù)據(jù),計算火力發(fā)電的效率。
解:已知E=8.5×1010kW·h=8.5×1010×1000×3600J=3.06×1017J,η=×100%=×100%≈21.1%
中考強化集訓
(時間:60分鐘
5、滿分:100分)
1.(8分)(2015武漢中考)為了探究光反射時的規(guī)律,某同學將一個平面鏡放在水平桌面上,再把紙板ENF放置在平面鏡上,如圖甲所示。
(1)使一束光貼著紙板EON沿某一角度入射到O點,紙板FON上沒有觀察到反射光,原因可能是__紙板EON與FON不在同一平面上__。
(2)正確操作實驗,并在紙板上記錄每次光的徑跡,如圖乙所示。取下紙板,接下來進行的操作是__測量入射角和對應反射角的大小__,將數(shù)據(jù)記錄在表格中,并比較__反射角與入射角__。
(3)紙板ENF是用兩塊紙板連接而成的,這樣做的目的是__驗證反射光線與入射光線是否在同一平面內(nèi)__。
2.(12分)(2
6、015昆明八中模擬)利用如圖裝置探究平面鏡成像特點。
(1)實驗時應選__較薄__(選填“較厚”或“較薄”)的玻璃板代替平面鏡豎立在水平桌面上。
(2)在玻璃板前放置棋子A,將完全相同的棋子B放在玻璃板后并移動,人眼一直在玻璃板的前側(cè)觀察,直至B與A的像完全重合,由此可得結(jié)論:__像與物大小相等__。
(3)為了探究平面鏡成像的虛實情況,將一張白卡片豎直放在B所在的位置,應在玻璃板__后__(選填“前”或“后”)側(cè)觀察白卡片上是否有A的像。
(4)改變A的位置,重復(2)中步驟并分別測出A和B到玻璃板的距離,記錄在下表中。
序號
1
2
3
A到玻璃板的距離/cm
7、3.00
5.00
8.00
B到玻璃板的距離/cm
3.00
5.00
8.00
分析表中數(shù)據(jù),可以得到結(jié)論:__像與物到鏡面的距離相等,且關(guān)于鏡面對稱__。
3.(12分)(2015廣東中考)用焦距10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗,如圖所示。(凸透鏡的位置固定不動)
(1)為了便于觀察實驗現(xiàn)象,實驗環(huán)境應該__較暗__(選填“較亮”或“較暗”)一些,此實驗過程中蠟燭燃燒后逐漸變短,則光屏上燭焰的像也將逐漸向__向上__移動。
(2)記錄實驗數(shù)據(jù)如下表,請將所缺的實驗數(shù)據(jù)和像的性質(zhì)補充完整。
實驗
序號
物距
u/cm
8、像距
v/cm
像的性質(zhì)
1
30
15
倒立、縮小的實像
2
20
20
倒立、等大的實像
3
15
30
倒立、放大的實像
4
6
無
正立、放大的虛像
請根據(jù)實驗序號4的成像規(guī)律,寫出在生活中的一個應用__放大鏡__。
(3)曉紅在早上9:00利用太陽光進行觀察凸透鏡焦點的活動,她將凸透鏡與水平地面平行放置,調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離,直至地面上出現(xiàn)一個最小的亮點,她認為此點就是凸透鏡的焦點。你認為她這種活動過程存在的問題是:__凸透鏡沒有正對著陽光__。
4.(15分)(2015南京中考)小明利用如圖甲所示裝置探究冰的熔化特點,他每
9、隔相同時間記錄一次溫度計的示數(shù),并觀察物質(zhì)的狀態(tài)。
(1)應選用顆粒__較小__(選填“較大”或“較小”)的冰塊做實驗。
(2)圖乙是他根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制的“溫度—時間”圖象。由圖象可知:冰屬于__晶體__(選填“晶體”或“非晶體”),這樣判斷的依據(jù)是__冰熔化過程中溫度不變__。
(3)圖乙中第3min時,物質(zhì)處于__固__態(tài)。
(4)圖乙中,物體在A點時具有的內(nèi)能__小于__(選填“大于”、“小于”或“等于”)在B點時的內(nèi)能。
5.(12分)(2015連云港中考)用圖甲所示裝置“觀察水的沸騰”實驗:
(1)圖甲所示燒瓶中水的溫度為__84__℃。
(2)水沸騰后,繼續(xù)
10、加熱,溫度計的示數(shù)__不變__(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
(3)沸騰一段時間后,撤去酒精燈,發(fā)現(xiàn)水停止沸騰,這時一組同學用橡皮塞塞住燒瓶口并將其倒置,向燒瓶底部澆冷水,如圖乙所示,結(jié)果發(fā)現(xiàn)水又重新沸騰了,這是因為__水的沸點隨氣壓減小而降低__;另一組同學在燒瓶口上放置一乒乓球,繼續(xù)加熱,發(fā)現(xiàn)乒乓球被頂起,在此過程中水蒸氣的__內(nèi)__能轉(zhuǎn)化為乒乓球的機械能。
6.(15分)(2015安徽中考)某家庭用燃氣熱水器將質(zhì)量為100kg、溫度為20℃的自來水加熱到50℃,消耗的天然氣體積為1m3(假設天然氣完全燃燒)。已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),天然氣的熱值為3.2
11、×107 J/m3。求:
(1)天然氣完全燃燒放出的熱量;
解:Q放=qV=3.2×107J/m3×1m3=3.2×107J
(2)水吸收的熱量;
解:Q吸=cmΔt=100kg×4.2×103J/(kg·℃)×(50℃-20℃)=1.26×107J
(3)該熱水器工作的效率。
解:η==≈39.4%
7.(10分)(2015內(nèi)江中考)如圖所示,是最新一款無人駕駛汽車原型圖。汽車自動駕駛使用雷達傳感器,以及激光測距器來了解周圍的交通狀況。該款車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8km時,消耗汽油1.5L。假設汽油完全燃燒,汽油機的效率為30%,那么,在這段運動過
12、程中,求:(已知:汽油的密度為0.8×103kg/m3,汽油的熱值為4.5×107J/kg)
(1)該汽車發(fā)動機做的有用功是多少?
解:消耗汽油的質(zhì)量為m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg,汽油完全燃燒放出的熱量Q=qm=4.5×107J/kg×1.2kg=5.4×107J,汽油機的有用功W有用=ηQ=30%×5.4×107J=1.62×107J
(2)該汽車的輸出功率為多少?
解:汽車運動的時間t===h=400s,汽車的輸出功率P===4.05×104W。
8.(16分)(2015德州中考)混合動力汽車具有節(jié)能、低排放等優(yōu)點,成為汽車研究與開發(fā)領域
13、的重點。某新型混合動力汽車啟動時,內(nèi)燃機不工作,蓄電池向車輪輸送能量,當需要高速行駛或蓄電池電能過低時,內(nèi)燃機啟動,既可以向車輪輸送能量,又可以給蓄電池充電,車速與所受阻力的關(guān)系如圖所示。在某次測試中,蓄電池儲存的電能為5.12×108 J,由內(nèi)燃機提供能量,汽車以50km/h的速度勻速行駛了0.5h,同時蓄電池的電能增加了10%。求:
(1)汽車牽引力做的功;
解:由公式v=,得:s=vt=50km/h×0.5h=25km=2.5×104m,由圖象可知,汽車速度為50km/h時,所受阻力為4000N,由于汽車勻速行駛,牽引力等于阻力。汽車牽引力做的功:W牽=Fs=4000N×2.5×104m=1×108J
(2)若所用燃料的熱值為4.5×107J/kg,測試過程中消耗8kg燃料(假設燃料完全燃燒),則放出的總熱量是多少;
解:燃料完全燃燒放出的總熱量:Q=mq=8kg×4.5×107J/kg=3.6×108J
(3)內(nèi)燃機的效率。
解:電能增加:W電=5.12×108J×10%=0.512×108J,內(nèi)燃機的效率:η=×100%=42%。
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